Эксперементальная часть

Опыт 1. Зависимость поляризуемости изоэлектронных катионов от их заряда и радиуса иона.

В одну пробирку налейте 2-3 мл. раствора (желтый осадок), в другую – раствора . В каждую из пробирок добавьте немного раствора (до выпадения осадков). Запишите уравнения реакций в ионной форме.

Имеют ли окраску катионы и в растворах нитратов серебра и кадмия? Какой цвет имеют кристаллические вещества и ? По интенсивности окраски полученных солей сделайте вывод о сравнительной поляризуемости катионов и в кристаллических решетках хроматов серебра и кадмия.

В табл. 4.1 запишите результаты наблюдений, общий вывод и характеристики катионов: электронную формулу внешнего квантового слоя и величины радиусов r (табл. 5.1).

Убеждаемся, что катионы и являются изоэлектронными, значения радиусов их достаточно близки, но один из них обладает меньшим положительным зарядом, и, следовательно, большой поляризуемостью (значения см. в табл. 5.2).

Таблица 4.1

КАТИОН

ЭЛЕКТРОННАЯ ФОРМУЛА ВНЕШНЕГО КВАНТОВОГО СЛОЯ

r,

ЦВЕТ И ФОРМУЛА ОСАДКА СОЛИ

ВЫВОД

Опыт 2. Зависимость поляризуемости изоэлектронных анионов от их заряда и радиуса иона.

В две пробирки налейте по 2-3 мл раствора . В одну из них добавьте немного раствора в другую – раствора (до выпадения осадков).

Имеют ли окраску анионы и в растворах хлорида натрия и сульфида натрия? Какой цвет имеют кристаллические вещества и ? По интенсивности окраски полученных солей сделайте вывод о сравнительной поляризуемости анионов и в кристаллических решетках хлорида и сульфида свинца.

В табл. 4.2 запишите результаты наблюдений, общий вывод и характеристики анионов: электронную формулу внешнего квантового слоя и величину радиусов r (см. табл. 5.1).

Убеждаемся, что анионы и являются изоэлектронными, радиусы их близки по величине, но один из анионов обладает большим отрицательным зарядом, и, следовательно, большей поляризуемостью под действием поляризующего катиона (значение a см. табл. 5.2).

Таблица 4.2

АНИОН

ЭЛЕКТРОННАЯ ФОРМУЛА ВНЕШНЕГО КВАНТОВОГО СЛОЯ

r,

ЦВЕТ И ФОРМУЛА ОСАДКА СОЛИ

ВЫВОД

Опыт 3. Зависимость растворимости солей от взаимной поляризации ионов в кристаллической решетке.

Полученные во втором опыте осадки PbCl₂ и PbS обладают различной растворимостью. Нагрейте пробирки с этими осадками (или добавьте в них горячей воды). Какой из осадков растворяется при нагревании (следовательно, характеризуется большей долей ионной связи в кристаллической решетке)?

В табл. 4.3 запишите результаты наблюдений и общий вывод. Рассчитайте, какая разность между величинами ЭО (Dχ) существует в соединениях PbCl₂ и PbS, и какой доле ионной связи она соответствует (табл. 5.3, 5.4). Убеждаемся, что доля ионной связи в соединении значительно выше.

Таблица 4.3

ФОРМУЛА ОСАДКА СОЛИ

ЭО

ДОЛЯ ИОННОЙ СВЯЗИ В %

РАСТВОРИМОСТЬ ОСАДКА СОЛИ В ГОРЯЧЕЙ ВОДЕ

ВЫВОД

Опыт 4. Зависимость поляризуемости однозарядных аналогичных электронных анионов от величины их радиусов.

В три пробирки налейте по 2-3 мл раствора . В одну добавьте раствор , в другую KBr, в третью – раствор KI (до выпадения осадков). Имеют ли окраску анионы , , в растворах хлорида, бромида и иодида калия? Какой цвет имеют кристаллические вещества , , ? По интенсивности окраски полученных солей сделайте вывод о сравнительной поляризуемости анионов , , в кристаллических решетках хлорида, бромида и иодида свинца.

В табл. 4.4 запишите результаты наблюдений, вывод и характеристики анионов: электронную формулу внешнего квантового слоя и величины их радиусов (табл. 5.1).

Убеждаемся, что анионы , , являются изоэлектронными, обладают одинаковым отрицательным зарядом, но различными величинами радиусов. Один из анионов имеет наибольший радиус, следовательно, характеризуется наибольшей поляризуемостью под действием поляризующего катиона (значения a и ПП см. в табл. 5.2).

Таблица4. 4

АНИОН

ЭЛЕКТРОННАЯ ФОРМУЛА ВНЕШНЕГО КВАНТОВОГО СЛОЯ

r,

ЦВЕТ И ФОРМУЛА ОСАДКА СОЛИ

ВЫВОД

Опыт 5. Зависимость цветности комплексных ионов меди от поляризуемости молекул лигандов.

Налейте немного воды в пробирку и растворите в ней небольшое количество безводного сульфата меди . Какой цвет имеет это кристаллическое вещество и какой цвет приобретает раствор? Добавьте в эту же пробирку несколько капель концентрированного раствора (). Как изменится окраска раствора? Напишите в ионной форме уравнения реакций образования комплексных ионов [ ] и [ ] .

Запишите в табл. 4.5 результаты наблюдений и характеристики поляризуемости и поляризующего действия катиона , а также поляризуемости молекул и (смотри таблицу 5.2). Сделайте вывод о зависимости между интенсивностью окраски полученных комплексных ионов и поляризуемостью молекул – лигандов и . В данном опыте проявляется поляризующее действие катиона ,поляризуемость которого весьма невилика,а поляризующее действие значительно выше 9 см³ (табл. 5.2).

Таблица 4.5